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java语言进阶(四)_Map_斗地主案例

时间:2020-06-16 21:36:52      阅读:52      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

第一章 Map集合

1.1 概述

现实生活中常会看到这样的一种集合:IP地址与主机名,身份证号与个人,系统用户名与系统用户对象等,这种一一对应的关系,就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象,即java.util.Map接口。

查看Map接口描述,发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合,它们存储数据的形式不同。

  • Collection中的集合,元素是孤立存在的(理解为单身),向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
  • Map中的集合,元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成,通过可以找对所对应的
  • Collection中的集合称为单列集合Map中的集合称为双列集合
  • 需要注意的是,Map中的集合不能包含重复的键,值可以重复;每个键只能对应一个值

1.2 Map常用子类

通过查看Map接口描述,看到Map有多个子类,这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。

  • HashMap<K,V>:无序,存储数据采用的哈希表结构,元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复,需要重写键的hashCode()方法、equals()方法

JDK1.8之前:数组+单向链表
JDK1.8之后:数组+单向链表|红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度
多线程,不同步,快

  • LinkedHashMap<K,V>:有序,HashMap下有个子类LinkedHashMap,存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致;通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复,需要重写键的hashCode()方法、equals()方法

tips:Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时,要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同,也可以不同。

1.3 Map接口中的常用方法

Map接口中定义了很多方法,常用的如下:

  • public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
  • public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除。key存在,返回被删除的值;key不存在,返回null。
  • public V get(Object key) 根据指定的键,在Map集合中获取对应的值。key存在,返回对应的value值;key不存在,返回null。
  • boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。含返回true,不包含返回false。
  • public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键,存储到Set集合中。
  • public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

Map接口的方法演示

public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建 map对象
        HashMap<String, String>  map = new HashMap<String, String>();

        // 添加元素到集合
        map.put("黄晓明", "杨颖");
        map.put("A", "B");
        map.put("邓超", "孙俪");
        System.out.println(map);

        map.put("黄晓明", "Angelababy");  //键的值被更新,返回旧值(但此处没有接收)

        // 移除 String remove(String key)
        System.out.println(map.remove("邓超"));
        System.out.println(map);

        // 查看 
        System.out.println(map.get("黄晓明"));
        System.out.println(map.get("邓超"));   

        // 判断Key是否存在
        boolean b = map.containsKey("赵丽颖");
        System.out.println("b:"+b);     //b:false
    }
}

tips:

使用put方法时,若指定的键(key)在集合中没有,则没有这个键对应的值,返回null,并把指定的键值添加到集合中;

若指定的键(key)在集合中存在,则返回值为集合中键对应的值(该值为替换前的值)并把指定键所对应的值,替换成指定的新值

1.4 Map集合遍历键找值方式(遍历方式一)

键找值方式:即通过元素中的键,获取键所对应的值

分析步骤:

  1. 获取Map中所有的键,由于键是唯一的,所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:keySet()
  2. 遍历键的Set集合,得到每一个键。
  3. 根据键,获取键所对应的值。方法提示:get(K key)

代码演示:

public class MapDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建Map集合对象 并 加元素到集合
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
   
        map.put("胡歌", "霍建华");
        map.put("郭德纲", "于谦");
        map.put("薛之谦", "大张伟");

        //2. 获取所有的键  获取键集
        Set<String> keys = map.keySet();

        //3.1 使用迭代器遍历Set集合
        Iterator<String> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            String key = it.next();
            // 通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
            Integer value = map.get(key);
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        //3.2 遍历键集 得到 每一个键
        for (String key : keys) {    // for(String key : map.keySet())
            //获取对应值
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key+"对应的是:"+value);
        }  

    }
}

遍历图解:

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1.5 Entry键值对对象

Map中存放的是两种对象,一种称为key(键),一种称为value(值),它们在Map中是一一对应关系,这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象,这样我们在遍历Map集合时,就可以从每一个键值对(Entry)对象中获取对应的键与对应的值。

既然Entry表示了一对键和值,那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法:

  • public K getKey():获取Entry对象中的键。
  • public V getValue():获取Entry对象中的值。

在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法:

  • public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
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1.6 Map集合遍历键值对方式(遍历方式二)

键值对方式:即通过集合中每个键值对(Entry)对象,获取键值对(Entry)对象中的键与值。

操作步骤与图解:

  1. 获取Map集合中,所有的键值对(Entry)对象,以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()
  2. 遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合,得到每一个键值对(Entry)对象。
  3. 通过键值对(Entry)对象,获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()
public class MapDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Map集合对象 
        Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        // 添加元素到集合 
        map.put("胡歌", "霍建华");
        map.put("郭德纲", "于谦");
        map.put("薛之谦", "大张伟");

        // 获取 所有的 entry对象  entrySet
        Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

        //1. 使用迭代器遍历Set集合
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
            //3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
            String key = entry.getKey();
            Integer value = entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value);
        }
        //2. 增强for遍历得到每一个entry对象
        for (Map.Entry<String, String> entry : entrySet) {
           	// 解析 
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();  
            System.out.println(key+"对应的是:"+value);
        }
    }
}

遍历图解:

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tips:Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。

1.7 HashMap存储自定义类型键值

练习:每位学生(姓名,年龄)都有自己的家庭住址。那么,既然有对应关系,则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。

注意,学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。

编写学生类:

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {   // ??
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {            // ??
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

编写测试类:

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1,创建Hashmap集合对象。
        Map<Student,String>map = new HashMap<Student,String>();
        //2,添加元素。
        map.put(newStudent("lisi",28), "上海");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");
        map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");
        map.put(newStudent("zhouqi",25), "广州");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");
        
        //3,取出元素。键找值方式
        Set<Student>keySet = map.keySet();
        for(Student key: keySet){
            Stringvalue = map.get(key);
            System.out.println(key.toString()+"....."+value);
        }
    }
}
  • 当给HashMap中存放自定义对象时,如果自定义对象作为key存在,这时要保证对象唯一,必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记,请回顾HashSet存放自定义对象)。而之前使用的String类,其内部已经重写了hashCode方法和equals方法,可以保证key唯一
  • 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致,可以使用java.util.LinkedHashMap集合来存放。

1.8 LinkedHashMap

HashMap保证成对元素唯一,并且查询速度很快,可是成对元素存放进去是没有顺序的,那么我们要保证有序,还要速度快怎么办呢?

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap,它是链表和哈希表(记录元素的顺序)组合的一个数据存储结构。

java.util.LinkedHashMap<K,V> entends HashMap<K,V>

public class Demo01LinkedHashMap {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put("a","a");
        map.put("c","c");
        map.put("b","b");
        map.put("a","d");
        System.out.println(map);// key不允许重复,无序 {a=d, b=b, c=c}

        LinkedHashMap<String,String> linked = new LinkedHashMap<>();
        linked.put("a","a");
        linked.put("c","c");
        linked.put("b","b");
        linked.put("a","d");
        System.out.println(linked);// key不允许重复,有序 {a=d, c=c, b=b}
    }
}

1.9 Hashtable

java.util.Hashtable<K,V>集合 implements Map<K,V>接口

1)Hashtable:底层也是一个哈希表,是一个线程安全的集合,是单线程集合,速度慢
2)HashMap:底层是一个哈希表,是一个线程不安全的集合,是多线程的集合,速度快

3)HashMap集合(之前学的所有的集合):可以存储null值,null键
4)Hashtable集合,不能存储null值,null键

5)Hashtable和Vector集合一样,在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了
6)Hashtable的子类Properties依然活跃在历史舞台
7)Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合

public class Demo02Hashtable {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
        map.put(null,"a");
        map.put("b",null);
        map.put(null,null);
        System.out.println(map);//{null=null, b=null}

        Hashtable<String,String> table = new Hashtable<>();
        //table.put(null,"a");//NullPointerException
        //table.put("b",null);//NullPointerException
        //table.put(null,null);//NullPointerException
    }
}

1.10 Map集合练习

需求:

计算一个字符串中每个字符出现次数。

分析:

  1. 获取一个字符串对象
  2. 创建一个Map集合,键代表字符,值代表次数。
  3. 遍历字符串得到每个字符。
  4. 判断Map中是否有该键。
  5. 如果没有,第一次出现,存储次数为1;如果有,则说明已经出现过,获取到对应的值进行++,再次存储。
  6. 打印最终结果

代码:

public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
        //友情提示
        System.out.println("请录入一个字符串:");
        String line = new Scanner(System.in).nextLine();
        // 定义 每个字符出现次数的方法
        findChar(line);
    }
    private static void findChar(String line) {
        //1:创建一个集合 存储  字符 以及其出现的次数
        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
        //2:遍历字符串
        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {      //?? 或者使用 for(char c :str.toCharArray())
            char c = line.charAt(i);
            //判断 该字符 是否在键集中
            if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过
                //那就是第一次
                map.put(c, 1);
            } else {
                //先获取之前的次数
                Integer count = map.get(c);
                //count++;
                //再次存入  更新
                map.put(c, ++count);
            }
        }
        System.out.println(map);
    }
}

第二章 补充知识点

2.1 JDK9对集合添加的优化

通常,我们在代码中创建一个集合(例如,List 或 Set ),并直接用一些元素填充它。 实例化集合,几个 add方法 调用,使得代码重复。

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("def");
        list.add("ghi");
        System.out.println(list);
    }
}

Java 9,添加了几种集合工厂方法,更方便创建少量元素的集合、map实例。新的List、Set、Map的静态工厂方法可以更方便地创建集合的不可变实例

List接口,Set接口,Map接口:里边增加了一个静态的方法of,可以给集合一次性添加多个元素
static <E> List<E> of?(E... elements)

使用前提:当集合中存储的元素的个数已经确定了,不在改变时使用

注意:
1.of方法只适用于List接口、Set接口、Map接口,不适用于接口的实现类。
2.of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add、put方法添加元素,会抛出异常。
3.Set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常。

例子:

public class HelloJDK9 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Set<String> str1=Set.of("a","b","c");  
        //?? str1.add("c");这里编译的时候不会错,但是执行的时候会报错,因为是不可变的集合
        //?? Set<String> set = Set.of("a", "b", "a", "c", "d");       //?? IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素  
        System.out.println(str1); 
 
        Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);  
        System.out.println(str2);  
        //?? Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20,"张三",19);  //?? IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
        /??/map.put("赵四",30);        //?? UnsupportedOperationException:不支持操作异常
  
        List<String> str3=List.of("a","b");  
        System.out.println(str3);  
        //?? list.add("w");          //?? UnsupportedOperationException:不支持操作异常
    }  
} 

需要注意以下两点:

1: of()方法只是Map,List,Set这三个接口的静态方法,其父类接口和子类实现并没有这类方法,比如 HashSet,ArrayList等待;

2: 返回的集合是不可变的;

2.2 Debug追踪

使用IDEA的断点调试功能,查看程序的运行过程

  1. 在有效代码行,点击行号右边的空白区域,设置断点,程序执行到断点将停止,我们可以手动来运行程序
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  1. 点击Debug运行模式
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  1. 程序停止在断点上不再执行,而IDEA最下方打开了Debug调试窗口
技术分享图片 技术分享图片
  1. Debug调试窗口介绍
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  1. 快捷键F8,代码向下执行一行,第九行执行完毕,执行到第10行(第10行还未执行)
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  1. 切换到控制台面板,控制台显示 请录入一个字符串: 并且等待键盘录入
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  1. 快捷键F8,程序继续向后执行,执行键盘录入操作,在控制台录入数据 ababcea
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    回车之后效果:
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    调试界面效果:
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  2. 此时到达findChar方法,快捷键F7,进入方法findChar

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  1. 快捷键F8 接续执行,创建了map对象,变量区域显示
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  1. 快捷键F8 接续执行,进入到循环中,循环变量i为 0,F8再继续执行,就获取到变量c赋值为字符‘a’ 字节值97
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  1. 快捷键F8 接续执行,进入到判断语句中,因为该字符 不在Map集合键集中,再按F8执行,进入该判断中
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  1. 快捷键F8 接续执行,循环结束,进入下次循环,此时map中已经添加一对儿元素
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  1. 快捷键F8 接续执行,进入下次循环,再继续上面的操作,我们就可以看到代码每次是如何执行的了
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  1. 如果不想继续debug,那么可以使用快捷键F9,程序正常执行到结束,程序结果在控制台显示
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第三章 模拟斗地主洗牌发牌

3.1 案例介绍

按照斗地主的规则,完成洗牌发牌的动作。

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具体规则:

  1. 组装54张扑克牌将
  2. 54张牌顺序打乱
  3. 三个玩家参与游戏,三人交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌。
  4. 查看三人各自手中的牌(按照牌的大小排序)、底牌

规则:手中扑克牌从大到小的摆放顺序:大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3

3.2 案例需求分析

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  1. 准备牌:

完成数字与纸牌的映射关系:

使用双列Map(HashMap)集合,完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。

  1. 洗牌:

通过数字完成洗牌发牌

  1. 发牌:

将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌,剩余牌通过对3取模依次发牌。

存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。

将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。

  1. 看牌:

通过Map集合找到对应字符展示。

通过查询纸牌与数字的对应关系,由数字转成纸牌字符串再进行展示。

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3.3 实现代码步骤

public class Poker {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 1组装54张扑克牌
         */
        // 1.1 创建Map集合存储
        HashMap<Integer, String> pokerMap = new HashMap<Integer, String>();
        // 1.2 创建 花色集合 与 数字集合
        ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();

        // 1.3 存储 花色 与数字
        Collections.addAll(colors, "?", "?", "?", "?");
        Collections.addAll(numbers, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
        // 设置 存储编号变量
        int count = 1;
        pokerMap.put(count++, "大王");
        pokerMap.put(count++, "小王");
        // 1.4 创建牌 存储到map集合中
        for (String number : numbers) {
            for (String color : colors) {
                String card = color + number;
                pokerMap.put(count++, card);
            }
        }
        /*
         * 2 将54张牌顺序打乱
         */
        // 取出编号 集合
        Set<Integer> numberSet = pokerMap.keySet();  //??
        // 因为要将编号打乱顺序 所以 应该先进行转换到 list集合中
        ArrayList<Integer> numberList = new ArrayList<Integer>();
        numberList.addAll(numberSet);    //??

        // 打乱顺序
        Collections.shuffle(numberList);

        // 3 完成三个玩家交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌
        // 3.1 发牌的编号
        // 创建三个玩家编号集合 和一个 底牌编号集合
        ArrayList<Integer> noP1 = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> noP2 = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> noP3 = new ArrayList<Integer>();
        ArrayList<Integer> dipaiNo = new ArrayList<Integer>();

        // 3.2发牌的编号
        for (int i = 0; i < numberList.size(); i++) {
            // 获取该编号
            Integer no = numberList.get(i);
            // 发牌
            // 留出底牌
            if (i >= 51) {
                dipaiNo.add(no);
            } else {
                if (i % 3 == 0) {
                    noP1.add(no);
                } else if (i % 3 == 1) {
                    noP2.add(no);
                } else {
                    noP3.add(no);
                }
            }
        }

        // 4 查看三人各自手中的牌(按照牌的大小排序)、底牌
        // 4.1 对手中编号进行排序 sort默认是升序排序
        Collections.sort(noP1);
        Collections.sort(noP2);
        Collections.sort(noP3);
        Collections.sort(dipaiNo);

        // 4.2 进行牌面的转换
        // 创建三个玩家牌面集合 以及底牌牌面集合
        ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();

        // 4.3转换
        for (Integer i : noP1) {
            // 4.4 根据编号找到 牌面 pokerMap
            String card = pokerMap.get(i);
            // 添加到对应的 牌面集合中
            player1.add(card);
        }

        for (Integer i : noP2) {
            String card = pokerMap.get(i);
            player2.add(card);
        }
        for (Integer i : noP3) {
            String card = pokerMap.get(i);
            player3.add(card);
        }
        for (Integer i : dipaiNo) {
            String card = pokerMap.get(i);
            dipai.add(card);
        }

        //4.5 查看
        System.out.println("令狐冲:"+player1);
        System.out.println("石破天:"+player2);
        System.out.println("鸠摩智:"+player3);
        System.out.println("底牌:"+dipai);
    }
}

java语言进阶(四)_Map_斗地主案例

原文:https://www.cnblogs.com/miaomiaowu/p/13111657.html

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